300,400,500,900形の制動装置は、空気制動と発電制動の協調併用形(SMEE形)であり、1本のブレーキハンドルの操作だけで協調作用させることが出来る。これも乗客人員に応じて一定のブレーキ力をかけられるようにしてある。
電気制動は、惰行している電動機に負荷をかけ、つまり電動機を発電機にさせて、回転力を落とす(発電させると、それを妨げる力が働く)ものである。スポッチング回路の採用もあり、惰行時(ノッチオフ時)でも電動機の唸りがする。
電気制動の電圧を一定に保つために、蓄電池も使う。ただ、電気制動で発生した電気は、それ専用の抵抗器により熱に変換されてしまう。第三軌条に戻せば(回生)電気の有効利用になって良いと思うが、回生は単純には出来ない。電圧を一旦高くしなくてはならず、その回路が余計に必要なことと、「相手」がないことには戻せないために停電時には作動しなくなる欠点がある。
空気制動は電磁式直通空気ブレーキを用いる。電気的に弁を開閉するので、長い編成でも全車両に迅速に、そして確実にブレーキ力を与えられるようにしている。最終的に止めるのは従来通り、車輪の踏面を制輪子によって押さえつける方式で、台車にブレーキシューもある。
これら2つの装置はブレーキハンドル装置一つで協調作用させることが出来る。ブレーキ弁装置がごっつい形態をしているのはそのためだ。
ブレーキハンドルを回し始めると、まずは電気制動が強まり、次第に電気制動が最大となって、やがて空気制動も加わる。電気制動が回転力減少のため効かなくなると空気制動のみとなり(電動機の唸り音が小さくなる)、完全に停止する。停止の際、「シューッ」と少し硬めの空気音がする。制輪子が車輪を押さえつける音は、急ブレーキにならないと聞こえない。
ブレーキシューには、前述の通り鋳鉄製とレジン樹脂製がある。鋳鉄製は確実に動作するが、粉塵を出す欠点がある。レジン製は乾燥時には鋳鉄製に比べブレーキ力が強いが、湿度が高いと弱くなる欠点がある。また、急激な力が加わると、摩擦で溶け、樹脂臭を出すことがある。
ブレーキシュー(鋳鉄製) |
構造な複雑な分、操作が簡便になった。とは言うものの、開業当初は不慣れなせいもあってか、電気制動が作動する時に衝撃が起こるので、減流継電器に分巻コイルを用いて衝撃を緩和させた。
機能が多い分、ブレーキ弁は複雑な形態となった。下部は手前に出っ張りがあるが、運転台が改造されたものに関しては、一部は回路を変更、出っ張りをなくしたものもある。
ブレーキ弁(原型) |
ブレーキ弁(改造) |
また、空気制動にはもう一つ、非常用の自動空気ブレーキ装置がある。
ブレーキ弁を急激に回すと作動するのはもちろん、打子式ATS(自動列車停止装置)の打子に触れたり、起動中マスコンハンドルから手を離したり(前出のデットマン装置)、車掌弁を引っ張ったりしても作動する。
自動空気ブレーキは、編成で貫通している直通空気管の圧力を下げることにより動作弁を作動させ、動作弁では補助空気溜めからシリンダーに空気を送り込んでブレーキさせるものである。
あともう一つ、300形だけには手ブレーキもあった。運転席の背面にある円形のハンドルが手ブレーキ弁である。当時は手ブレーキを装着することが法律上決められていたが、SMEE形ブレーキや非常用自動空気ブレーキの信頼性が確認されたことから、昭和31年に手ブレーキの省略が許され、400形以降には手ブレーキがない。
300形の手ブレーキは残存されたが、中間改造されたものについては撤去されている。
300形の手ブレーキ |
2000形は自動空気ブレーキのみである。自動空気ブレーキ自体は昭和初期の方式であろう。
この方式は、乗客の人員によって掛かるブレーキ力も変化するので、操作には熟練を要する。空気制動のみなので、停車時には制輪子が車輪を押さえつける音(「クックックッ・・・」〜「キッキッキッ・・・」)や、暖かみのある空気音がある。2000形は当初からレジン製輪子なので、「キーッ」と甲高くうるさい音は発しない。
100形は、銀座線旧型車の中で唯一電気制動も備えていたが、空気制動と別々なため、操作が難しかった。また、それらのために床下は機器類でいっぱいだった。